Übungen zur Bildbearbeitung – Lösungen

1. Aufgabe

Die letzte Pixelzeile muss die erste werden, die zweitletzte die zweite u.s.w.

import numpy as np

def spiegle_bild_vertikal(bild):
    bild_neu = np.zeros((bild.shape[0], bild.shape[1], 3), dtype=np.uint8)
    for zeile in range(bild.shape[0]):
        bild_neu[zeile, :, :] = bild[-zeile, :, :]
    return bild_neu

Test der Funktion:

import matplotlib.pyplot as plt
bild = plt.imread("./einf-python/kuehe.jpg")
bild_gespiegelt = spiegle_bild_vertikal(bild)
plt.imshow(bild_gespiegelt)
plt.axis('off')
plt.show()

2. Aufgabe

Die letzte Spalte muss die erste werden, die vorletzte die zweite u.s.w.

def spiegle_bild_horizontal(bild):
    bild_neu = np.zeros((bild.shape[0], bild.shape[1],
                            3), dtype=np.uint8)
    for spalte in range(bild.shape[1]):
        bild_neu[:, spalte, :] = bild[:, -spalte-1, :]
    return bild_neu

Test der Funktion:

bild_gespiegelt = spiegle_bild_horizontal(bild)
plt.imshow(bild_gespiegelt)
plt.axis('off')
plt.show()

3. Aufgabe

a)

neue Breite = alte Höhe, neue Höhe = alte Breite

c)

alte und neue Koordinaten

Punkt	alte Koordinaten	neue Koordinaten
A	(0,5)	(1,0)
B	(2,1)	(5,2)
C	(0,0)	(6,0)
D	(2,3)	(3,2)
E	(1,6)	(0,1)

d)

allgemein gilt: - neue Spalte = alte Zeile - neue Zeile = letzte Zeile - alte Spalte

anders formuliert: Das Pixel an Position (zeile, spalte) im neuen Bild war vorher an Position (spalte, alte_breite - 1 - zeile) im alten Bild.

4. Aufgabe

a)

def drehe_90_nach_links(bild):
    neue_breite = bild.shape[0]
    neue_hoehe = bild.shape[1]
    bild_neu = np.zeros((neue_hoehe, neue_breite, 3), dtype=np.uint8)
    for zeile in range(neue_hoehe):
        for spalte in range(neue_breite):
            bild_neu[zeile, spalte, :] = bild[spalte, neue_hoehe - 1 - zeile, :]
    return bild_neu

Test der Funktion:

bild_gedreht = drehe_90_nach_links(bild)
plt.imshow(bild_gedreht)
plt.axis('off')
plt.show()

b)

def drehe_90_nach_rechts(bild):
    neue_breite = bild.shape[0]
    neue_hoehe = bild.shape[1]
    bild_neu = np.zeros((neue_hoehe, neue_breite, 3), dtype=np.uint8)
    for zeile in range(neue_hoehe):
        for spalte in range(neue_breite):
            bild_neu[zeile, spalte, :] = bild[neue_breite - 1 - spalte, zeile, :]
    return bild_neu

Test der Funktion:

bild_gedreht = drehe_90_nach_rechts(bild)
plt.imshow(bild_gedreht)
plt.axis('off')
plt.show()

c)

def drehe_180(bild):
    drehung_90 = drehe_90_nach_links(bild)
    drehung_180 = drehe_90_nach_links(drehung_90)
    return drehung_180

Test der Funktion:

bild_gedreht = drehe_180(bild)
plt.imshow(bild_gedreht)
plt.axis('off')
plt.show()